航空器是指依靠空氣的反作用力而不是空氣對地面的反作用力在大氣中獲得支承的任何機械。航空器包括在大氣層內(nèi)活動的各類飛行器，而飛機只是航空器中的一種，飛機是依靠自身動力和依托固定的機翼進行飛行，也可以說飛機是依靠空氣動力并克服自身重力而實現(xiàn)飛行的。

航空器在空中必須克服各種阻力才可以飛行，而大氣層中的各種氣象條件和空氣動力對航空器飛行具有各種各樣的影響。飛行器在大氣層中飛行，還是大氣層外飛行，是具有本質(zhì)的區(qū)別。飛機是依靠空氣動力克服自身重力實現(xiàn)升空的。除了飛機之外還有風(fēng)箏、氣球、飛艇、滑翔機、直升機等等都是航空器。

航空器依據(jù)獲得升力方式的不同分為兩大類，一類是輕于空氣的航空器，依靠空氣的浮力飄浮于空中，如氣球、飛艇等；另一類是重于空氣的飛行器，包括非動力驅(qū)動和動力驅(qū)動兩種類型，具體見下圖。

1．輕于空氣的航空器

利用空氣靜浮力升空，在技術(shù)上是較易實現(xiàn)的。中國在10世紀(jì)初期就有類似于熱氣球的“孔明燈”出現(xiàn)，升入空中作為戰(zhàn)爭中的聯(lián)絡(luò)信號。18世紀(jì)末期，法國蒙哥爾費兄弟的熱氣球載上一些動物升空飛行了8min后安全降落。1783年10月15日FP羅奇埃乘熱氣球上升到26rn高度，飛行4.5min。同年11月21日，羅奇埃和達爾朗德又乘熱氣球在約1000m高度用12min飛行了約12km。這是人類乘航空器首次飛行。隨后，法國的物理學(xué)家查理制成了以絲綢作氣囊充以氫氣的氣球，升空915m，飄行了約25km后降落。后來他又制造了一只更大的氣球，下系可以載人的吊籃。他和一位同伴乘這只氣球在空中飄行50km，留空時間超過2h。氣球的出現(xiàn)激起了人們對乘氣球飛行的熱情，并有人致力于飛艇的研究。經(jīng)過多年的探索和試驗，制成了帶動力、可操縱的飛艇，并升空飛行。1900年，德國的齊柏林制成了長128m，容積11300m^3的硬式飛艇，巡航速度為60km／h，并于1910年開辟了載客的定期航線(第一次世界大戰(zhàn)期間，德國曾用這種飛艇轟炸倫敦)。第一次世界大戰(zhàn)后，齊柏林又建造了兩艘巨型飛艇，在歐洲到南美和美國的商業(yè)航線上飛行。這種飛艇長245m，容積200000m^3，速度130km／h，載客75名。1937年一次從德國到美國的飛行中它突然起火爆炸，旅客全部遇難，從此飛艇結(jié)束了商業(yè)飛行。20世紀(jì)70年代以后，許多國家又應(yīng)用新材料、新技術(shù)研制新的飛艇來執(zhí)行巡邏任務(wù)和吊裝大型設(shè)備等。

2．重于空氣的航空器

人類關(guān)于飛行的許多探索和試驗是從模仿鳥類的飛行開始的。中外歷史文獻中都記載著用羽毛制成翅膀嘗試飛行的記錄，但這些嘗試都沒有獲得成功。19世紀(jì)初，英國的G凱利提出了重于空氣的航空器的理論，闡明了利用固定機翼產(chǎn)生升力及利用不同翼面控制飛機的設(shè)計概念。他制造了第一架滑翔機進行試飛，以驗證其理論的有效性，確立了現(xiàn)代飛機的基本構(gòu)形。他的重要著作《關(guān)于空中的航行》為后來航空器的研制提供了重要理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗。

為了使飛機能夠成功地飛行，必須解決升力、動力和穩(wěn)定操縱問題。有些人利用蒸汽機作為動力裝置進行了探索。1893年汽油內(nèi)燃機(活塞發(fā)動機)問世。20世紀(jì)初，美國科學(xué)家蘭利制造了安裝活塞發(fā)動機的飛機，1903年的兩次試飛均未成功，主要原因是未能解決飛機的穩(wěn)定、操縱問題。

當(dāng)時，有一些人沿著另一條道路對飛行進行探索：用滑翔機試驗飛行，解決滑翔機的飛行穩(wěn)定、操縱問題；然后再加上動力，作動力飛行。德國的李林達爾就是這方面的先驅(qū)者。他仔細研究了鳥類的飛行，并仿制成弓形翼剖面的滑翔機，于1891—1896年期間，進行了2000多次滑翔飛行試驗，最終解決了滑翔機飛行穩(wěn)定和操縱問題，并積累了大量數(shù)據(jù)。他準(zhǔn)備在滑翔機上裝上發(fā)動機作動力飛行試驗，但不幸在一次滑翔飛行中失事犧牲，使得這一愿望未能實現(xiàn)。美國的萊特兄弟在李林達爾滑翔飛行活動的鼓舞下，對航空產(chǎn)生了濃厚的興趣。他們制造滑翔機進行飛行操縱試驗；又自己設(shè)計制造了風(fēng)洞，在風(fēng)洞中試驗不同的機翼模型，測定空氣動力數(shù)據(jù)，再根據(jù)實驗結(jié)果改進滑翔機。1902年秋季，他們進行了近千次滑翔飛行，取得了完全成功。1903年他們制造了“飛行者”1號飛機，裝上8.8kW的水冷4缸活塞發(fā)動機和螺旋槳，飛機總質(zhì)量約340kg(下圖)。1903年11月17日，萊特兄弟駕駛“飛行者”1號飛行了4次，其中第4次飛行最遠，約260m，留空59s。這是人類最早的持續(xù)動力飛行。